생태계의 에너지 변환

식물은 태양 에너지를 받아 무기 화합물을 풍부한 유기 화합물로 변환하는 데 사용합니다. 특히, 그들은 햇빛과 이산화탄소를 포도당과 산소로 바꿉니다. 따라서 생태계의 생물학적 활동에는 태양 에너지가 필요합니다.

받은 태양 에너지는 생태계에서 화학 에너지로 에너지 변환을 거쳐 광합성 과정에서 포도당 형태로 위치 에너지로 결합됩니다. 이 에너지는 먹이 사슬과 프로세스를 통해 생태계를 통해 흐릅니다. 에너지 흐름.

광합성 많은 먹이 사슬 사례에서 볼 수있는 생태계에서 에너지 전환 사슬의 시작을 표시합니다. 염소가 관목을 먹고, 벌레가 풀을 먹고, 쥐가 곡물을 먹을 때와 같이 많은 동물이 광합성 제품을 먹습니다. 동물이 이러한 식물 제품을 먹으면 식량 에너지와 유기 화합물이 식물에서 동물로 옮겨집니다.

생태계에서 대부분의 먹이 사슬 예는 생산자를 먹는 동물이 다른 동물이 먹게되어 한 동물에서 에너지와 유기 화합물을 다른. 이것의 일부 생태계 예는 인간이 양을 먹을 때, 새가 벌레를 먹을 때, 사자가 얼룩말을 먹을 때입니다. 한 종에서 다른 종으로의 이러한 에너지 변환 사슬은 여러주기 동안 계속 될 수 있지만 죽은 동물이 분해되면 결국 끝이납니다. 곰팡이, 박테리아 및 기타 영양소가됩니다. 분해자.

곰팡이와 박테리아는 분해자 생태계의 에너지 변환에서. 그들은 복잡한 유기 화합물을 단순한 영양소로 분해하는 역할을합니다. 분해기는 여전히 에너지 원을 포함하는 죽은 물질을 분해하기 때문에 생태계에서 중요합니다. 식물이 사용하기 위해 더 단순한 영양분을 토양으로 되 돌리는 역할을하는 다양한 유형의 분해 유기체가 있으며, 따라서 에너지 변환주기가 계속됩니다.

1 차 생산자가 축적 한 에너지는 먹이 사슬을 통해 다른 영양 수준을 통해 전달되는 현상입니다. 에너지 흐름. 에너지 흐름의 경로는 1 차 생산자에서 1 차 소비자, 2 차 소비자, 마지막으로 분해자로 이동합니다. 사용 가능한 에너지의 약 10 %만이 한 영양 수준에서 다음 수준으로 이동합니다.

생태계 내 생태계 예시와 먹이 사슬 예시는이 개념을 좀 더 쉽게 보여줍니다.

예를 들어 산림 생태계에서 나무와 풀은 태양 에너지를 화학 에너지로 변환합니다. 그 에너지는 곤충과 같은 생태계의 주요 소비자와 사슴과 같은 초식 동물에게 흐릅니다. 여우, 늑대, 새와 같은 2 차 소비자는 이러한 유기체로부터 에너지를 먹고 섭취합니다. 이러한 유기체 중 하나가 죽으면 곰팡이, 벌레 및 기타 분해자가이를 분해하여 에너지와 영양분을받습니다.

먹이 사슬을 통한 에너지 흐름은 생태계에 적용되는 두 가지 열역학 법칙의 결과로 발생합니다.

열역학의 첫 번째 법칙은 에너지 변환을 포함하는 과정이 비 무작위 형태에서 무작위 형태로 에너지가 분해되지 않는 한 자발적으로 발생하지 않는다고 말합니다. 이 법칙은 생태계에서 각 에너지 전달은 호흡으로의 에너지 분산 또는 사용할 수없는 열을 동반해야합니다. 간단히 말해서 영양 수준 간의 에너지 전달은 열을 통해 에너지 손실을 초래합니다.

열역학의 두 번째 법칙은 에너지 보존 법칙으로, 에너지는 한 소스에서 다른 소스로 변환 될 수 있지만 생성되거나 파괴되지 않습니다. 생태계의 내부 에너지 (E)가 증가하거나 감소하면 일 (W)이 완료되고 열 (Q)이 변합니다.